采用LTE數(shù)據(jù)包交換實(shí)現(xiàn)語音傳輸功能和測試策略

CSFB存在多種衍生。例如，對(duì)于帶重定向的RRC重連接釋放和PS切換就進(jìn)行了不同處理。其中，普遍認(rèn)為切換更加可靠。借助切換，UE可以接收專用信令，指出它應(yīng)該切換到2G或3G系統(tǒng)中哪個(gè)小區(qū)。

對(duì)于RRC重連接釋放，情況卻有所不同。這種情況下，例如，UE可以自主地選擇新的小區(qū)，此后UE將以相同方式穿透某個(gè)隧道。呼叫建立之前，必須進(jìn)行測量，并對(duì)來自廣播信道的相關(guān)訪問信息進(jìn)行解碼。這就是呼叫建立期間產(chǎn)生額外延遲的主要原因。然而，在切換至2G/3G網(wǎng)絡(luò)之前，可以通過LTE網(wǎng)絡(luò)，將所有必須的訪問信息傳輸至UE，可以提高基于RRC重連接釋放的CSFB過程的速度。

圖3描述了業(yè)界應(yīng)用中將語音傳輸引入LTE網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程。CSFB被認(rèn)為是即使漫游時(shí)，也可保證足夠的語音質(zhì)量的最低功能。然而，從中、長期看，引入基于IMS的VoLTE卻更加有利。2011年2月，下一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)(NGMN)行業(yè)協(xié)會(huì)為此提出一個(gè)建議。然而，如上所述，已經(jīng)在商用LTE網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)了SV-LTE。

圖3　LTE網(wǎng)絡(luò)中引入語音的發(fā)展歷程

5 實(shí)際網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營中的語音

為了保證不同解決方案所設(shè)計(jì)的功能和性能，在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)實(shí)際使用期間仍然具備可用性，必須在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行一系列測試。圖4所示測試設(shè)置可用于測試功能。該例中的測試儀器為羅德與施瓦茨公司的RS?CMW500，它可以仿真測試所需要的所有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)功能。除了LTE之外，它還包括各種2代和3代移動(dòng)無線電技術(shù)（含GSM，UMTS和cdma2000?）。

圖4　用于檢測各種LTE語音傳輸解決方案功能的測試設(shè)置

在測試CSFB時(shí)，可以重現(xiàn)回退至UMTS的完整過程。這種情況下，測試儀器首先建立一個(gè)至UE的LTE信令連接。此后，發(fā)起一個(gè)撥入呼叫，并命令UE回退至3G網(wǎng)絡(luò)。UE在該測試儀器仿真的3G網(wǎng)絡(luò)中建立信令和語音信道。測試儀器和UE在不同信令層（物理層、媒體訪問控制（MAC）層、無線鏈路控制（RLC）層和無線資源控制（RRC）層等）所交換的全部信息均可完整地記錄下來。因此，可以檢驗(yàn)UE的功能是否正常，也可以檢測并排除所有的實(shí)施錯(cuò)誤。測試LTE語音傳輸(VoLTE)功能時(shí)，IMS功能則在另外一臺(tái)PC機(jī)上實(shí)現(xiàn)。該P(yáng)C機(jī)負(fù)責(zé)對(duì)測試儀器和測試流程進(jìn)行控制。此時(shí)，相關(guān)過程（如SIP注冊(cè)過程或者P-CSCF發(fā)現(xiàn)過程）的功能是否正確無誤，也必須在UE中進(jìn)行檢驗(yàn)。對(duì)于IMS(IP)層，每一條報(bào)文均可記錄并進(jìn)行分析。這一點(diǎn)，與第2和第3層（MAC至RRC）協(xié)議的實(shí)現(xiàn)完全相同。

完成了UE功能測試之后，下一步需要評(píng)估語音質(zhì)量。在LTE系統(tǒng)中，語音傳輸僅采用數(shù)據(jù)包交換實(shí)現(xiàn)。模擬語音信號(hào)經(jīng)過數(shù)字化、填入數(shù)據(jù)包、通過LTE空中接口進(jìn)行傳輸、在接收側(cè)轉(zhuǎn)換回模擬語音信號(hào)，接下來，輸出至揚(yáng)聲器。

因此，語音質(zhì)量不僅受到空中接口所采用的技術(shù)的影響，還受到所采用的語音編碼解碼器，以及麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器等的影響。整個(gè)傳輸鏈的評(píng)估，采用主觀語音質(zhì)量評(píng)估(PESQ)方法。PESQ基于參考信號(hào)進(jìn)行評(píng)估，參考信號(hào)則源于各種語種大量的語音樣本。RS?UPV為羅德與施瓦茨公司的產(chǎn)品，是完成該測試任務(wù)極佳的工具。它可以生成所需要的參考信號(hào)，并將其與接收到的語音信號(hào)進(jìn)行比對(duì)。PESQ方法可以實(shí)現(xiàn)量化評(píng)估，其結(jié)果值的范圍為-0.5（差）~4.5（極好）。

6 LTE，大勢所趨

憑借在移動(dòng)無線網(wǎng)絡(luò)中的高效數(shù)據(jù)傳輸，LTE技術(shù)已經(jīng)開創(chuàng)了該技術(shù)的成功一頁。盡管LTE已經(jīng)包含了語音傳輸所需技術(shù)，語音仍然通過2G和3G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。盡管VoLTE的商業(yè)應(yīng)用，可能在2012年或更晚才可以啟動(dòng)，具體視各種移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的具體戰(zhàn)略而定，但用于檢驗(yàn)LTE語音的測試設(shè)備目前已經(jīng)面市。